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光的干涉光的衍射VIP免费

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光的干涉光的衍射教学目标1.对已复习过的机械波和光波进行比较,使学生能对相邻、相近和相似知识进行比较,对相同知识和方法进行归纳,从而达到新旧知识融会贯通.2.在学生已经阅读教材的基础上,设置一些问题情景,引起学生的认真思考进而加深对光的干涉和衍射想象的理解.教学重点、难点分析1.复习相干光源的获得及光波的干涉和衍射的条件,双缝干涉中为什么能形成明暗相间的条纹及明暗条纹的计算方法,从而确切地理解光的干涉和衍射现象的形成.2.在新的情景下能够运用波的分析方法解决问题.教学过程设计教师活动在复习机械波时我们已经知道,干涉和衍射是波的基本特征,那么,在什么区域能看到波的干涉现象呢?学生活动在波的重叠区域可以看到干涉现象.在两列波叠加的区域一定能够看到干涉现象吗?两列波发生干涉是有条件的,只有两列频率相同的波相互叠加,才可使某些区域振动加强,某些区域振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔.你回答得很正确,那么如果是两列光波,我选用频率相同的波,例如:两个波源均用红色激光光源,让它们同时照射到某个区域,该区域有明暗相间的干涉条纹吗?为什么?没有,由于光波很短,任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象,只有利用特殊的方法从同一光波分离出两列光波,才能保证两列波的振动是完全相同的,才能发生干涉现象.目前我们课本中介绍的相干光源有几种?两种.一是双缝干涉;一是薄膜干涉.这两种均是利用“分光”的方法而获得的相干波源.好,我们先来复习双缝干涉的有关问题,双缝干涉实验是怎样获得相干波源的?让一束单色光(例如红光)投到一个有孔的屏上,如图4-3-1所示,这个小孔就成了一个“点光源”.光从小孔出来后,就射到第二个屏的两个小孔上,这两个小孔离得很近,约为0.1mm,而且与前有关小孔的距离相等,这样在任何时刻从前一个小孔发出的光波都会同时传到这两个小孔,这两个小孔就成了两个振动情况总是相同的波源那么,明暗相间的条纹又是怎样形成的呢?对照机械波的情况,如果两列波在相叠加的区域传播的路程差为一个波长的整数倍时,该区域的振动就加强,如果两列波在叠加区域传播的路程差为半波长的奇数倍时,该区域的振动就减弱.如图4-3-2,甲图中P点在S1S2的中垂线上,所以,两列波的路程差△s=0.所以,振动被加强,为明条纹.乙图中,在P点上方的P1点,屏上与狭缝S1、S2的路程差△s=λ又出现明条纹.丙图中,在P1点的上方还可以找到△s=2λ的P2点,在该点上方还能找到路程差为3λ、4λ…的点,在这些地方振动均被加强.同样,在P点的下方也能找到路程差为λ、2λ、3λ…的点.如图4-3-3,在甲图中,在P与P1之间一定有一个Q1点,S1、S2点到该点的路程差为λ/2,该点为振动减弱的点,同理,我们无论在P点的上方还是在P点的下方均能找到路程差为半波长的奇数倍的点,这些点均为暗条纹,这样就形成了明暗相间的条纹.请观察课本中的彩色图片,白光的干涉条纹,为什么中间条纹为白色,而中央亮条纹的边缘出现了色彩?这是因为白光是由不同颜色的单色光复合而成的,而不同色光的波长不同,在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下,光波的波长越长,各条纹之间的距离越大,条纹间距与光波的波长成正比.各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹,故各色光重合,为白色.各色光产生的条纹宽度不同,所以,中央亮条纹的边缘处出现了彩色条纹.刚才你提到在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下,如果我假设其它条件不变,将像屏稍微向双缝屏移动或远离双缝屏移动,像屏上的条纹是不是就模糊不清了呢?我想像屏上仍有清晰的干涉条纹,因为仍可以在像屏上找到两列波的路程差为0、λ、2λ、3λ…nλ的点,也仍可找到两列波的路程差为λ/2、3λ/2…(2n—1)λ/2的点.下面我对薄膜干涉再提几个问题,第一,薄膜干涉是由哪两列波叠加而产生的?当光这时到薄膜上时,光从薄膜的前后(或上下)两个表面反射回来,形成两列波,由于它们是从同一光源发出的,这两列波的波长和振动情况相同,为两列相干光波.将肥皂膜竖直放在点燃的洒有钠盐的酒精灯附近,这时你看到的干涉条纹是什么样...

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